大震災発生直前のダイヤは、すべての列車があおば通駅発着であり、そのうち大部分の列車が多賀城駅や東塩釜駅で折り返す区間列車であった。あおば通駅 - 石巻駅間の全線を通して走る普通列車は1時間に1本で、快速と普通がそれぞれ交互に運行されていた。高城町始発あおば通行は朝に1本設定されていたが、高城町行下り列車は設定がなかった。時期により、あおば通駅 - 松島海岸駅・高城町駅間および矢本駅 - 石巻駅間の区間列車が設定されていた。また、小鶴新田駅開業前はあおば通駅（仙台駅） - 苦竹駅間の区間列車が、さらに古く陸前原ノ町電車区があった頃には仙台駅 - 陸前原ノ町駅間の区間列車が存在した。現在、普通列車については1列車4両編成のみで運行しているが、1987年-1998年頃までは、矢本駅 - 石巻駅間の区間列車運転を主として、105系電車を用いた2両運用が全区間で存在した。
2011年7月16日に矢本駅 - 石巻駅間で運行を再開し、2012年3月17日には陸前小野駅 - 矢本駅間の運行を再開した。電化設備が復旧していなかったことから、全面復旧までこの区間は小牛田運輸区所属のキハ110系気動車による臨時ダイヤでの運行となっていた。陸前小野駅 - 矢本駅間は1日数本、矢本駅 - 石巻駅間では1時間に1 - 2本となっており、全列車が2両または4両編成による普通列車であった。矢本駅 - 石巻駅間が運行再開された当初は、この区間を運行する列車には列車番号に「Y」が付けられていたが、陸前小野駅まで運行を再開した2012年3月のダイヤ改正で、原則通りの「D」に変更された。
高城町駅 - 陸前小野駅間は東日本大震災の影響により2015年（平成27年）5月29日まで不通となっており、2011年（平成23年）7月16日から同日まで、松島海岸駅 - 矢本駅間でバス代行輸送が行われていた。本数は2014年（平成26年）3月15日から運行終了までのダイヤでは1日上り19本、下り20本で、朝夕のラッシュ時は、1本あたり最大5台同時運行していた。松島海岸駅で快速列車に接続することが多かったが、バスが遅延した場合でも原則として接続は行わなかった。代行バス停留所は不通区間の各駅前に設置されていたが、高城町駅のみ離れていたため、仙石線電車区間（あおば通駅 - 高城町駅間）と代行バスの乗り換えは松島海岸駅で行うよう案内されていた。この区間は軌道の損傷・駅舎流失等、甚大な被害をうけたため、当初復旧の目途が立っていなかったが、2012年1月に、2015年度中にも全線復旧する方針が発表された。被害が大きかった陸前大塚駅 - 陸前小野駅間は、内陸側に移設されることになった。2014年7月30日には2015年6月までに全線再開することが発表された。2015年1月29日には再開日が同年5月30日と発表され、事前発表通り運行を再開した。
Su-33の開発は、1970年代に開始された。当初ソ連はスホーイ、MiG、ヤコブレフに研究を指示した。このうちミコヤンはMiG-27にアレスティング・フックを取り付けて地上試験を行ったが、機体の旧式化により技術的な問題がある、という結果がでている。Su-27を空母での運用可能な海軍仕様にした試験機は1984年に初飛行した。この試験機は、Su-27の試作機のT10-3にアレスティング・フックを取り付けるなど、ごく一部の改造を行い、陸上基地にスキージャンプ台を設置しての模擬発艦試験と着陸時に着艦フックを使用した場合の機体への影響などの試験を実施して、Su-27が空母で運用が可能であるかどうかの基本的な技術実証試験を行った。その後、試作機製作のための試験機とモックアップが製作されて、データの蓄積を行い、本格的な艦載機仕様のSu-27Kの試作機T10K-1は、Su-27の部隊への配備が始まった1987年から製作を開始して、同年8月17日に初飛行した。T10K-1は1988年9月下旬に試験飛行中において油気圧系統の故障により墜落したものの、試作機2号機のT10K-2により飛行試験が継続され、各種のデータの蓄積が続けられた。1989年末には飛行試験は終了して、同年11月1日には空母「トビリシ」（改名前の空母「アドミラル・クズネツォフ」）において最初の着艦試験に成功した。スホーイは、その後に7機の増加試作機を製造して、空母「アドミラル・クズネツォフ」において発着艦を含む運用試験を1991年から1994年の間に行うとともに、1993年に試作機を用いてのパイロットの養成をロシア海軍が開始した。1994年8月には、Su-27Kの量産型24機を発注して、1995年には、空母「アドミラル・クズネツォフ」がSu-27Kの試作機を搭載して初の長期試験航海を行い、その結果を受けてSu-27Kの採用を決定した。しかし、当時のロシア海軍は財政が極めて切迫した状況にあり、Su-27Kの実用化は数年間の遅延を余儀なくされ、1998年になって、ようやくSu-33として制式化された。Su-33の生産数は24機で、製造はすでに終了している。NATOコードネームの"フランカーD"は、アメリカやイギリス連邦諸国などの国防省によって行われる航空機標準化調整委員会（ASCC）によって決定した。また、並列複座練習型としてSu-27KUB（後にSu-33UBに改名）が制作され、1999年4月29日に初飛行している。推力偏向装置付きのAL-31FPエンジンを装備している事が後に発覚した。現在のところSu-33の後継機候補としてロシア海軍により試験運用されている。1999年以降数回にわたり同国空母「アドミラル・クズネツォフ」甲板上から発艦しているのが確認された。